海面下 2.5 キロメートルにリモート ラボが形成される – Ars Technica

1962 年、フランスのマルセイユ沖の深さ 10 メートルに、世界初の水中および人間の生息地の研究施設の 1 つが設立されました。 プロジェクト コンシェルフ 1 は、2 人の男性を 1 週間収容する鉄骨構造で構成されていました。

それから 60 年以上が経過した今、マルセイユからそう遠くない場所に、今度は海と空を研究するための別の水中実験室が設置されています。 コンシェルフ フォルテとは異なり、 Souss-Marine Provence 地中海研究所 (LSPM) には人間が居住しません。 トゥーロンの海岸から 40 キロメートル離れた水深 2,450 メートルに位置する、ヨーロッパ初の遠隔操作された水中研究所です。

海底物理学

現在、LSPM の中心には、複数のツールを実行してデータを取得できる 3 つのジャンクション ボックスがあります。 それぞれの長さ 6 メートル、高さ 2 メートルのボックスは、42 キロメートルの太陽光発電ケーブルを介して地球上の電力システムに接続されています。 このケーブルの光部分は、ジャンクション ボックスからデータを収集するために使用されます。

ジャンクション ボックスのうち 2 台は、キロメートル キューブ ニュートリノ望遠鏡 (KM3NeT) の ORCA 部門に割り当てられています。 ORCA には 2,070 個の球体の 3 次元配列が含まれており、それぞれに光電子増倍管と呼ばれる 31 個の検出器が含まれています。 これらの球体は、海底に固定され、水中のブイによって固定されている 115 のライン上に配置されます。 現在、15個のフォントがインストールされています。

ORCA のツインサイトである ARCA は、シチリア沖の水深 3,400 メートルに位置しています。 全体として、ORCA と ARCA のサイトは 1 立方キロメートル以上の水域を占めています。

「これらの巨大な検出器アレイは、南半球の空から放出されたニュートリノを検出できます。まれに [the neutrinos] 彼らは水分子と相互作用し、海の深淵の暗闇の中で青みがかった光のフラッシュを生成します」と、マルセイユの粒子物理学センターの研究ディレクターであり、Ars Technica の LSPM のディレクターである Paschal Coel は述べています。ニュートリノの方向とエネルギーを測定します。」

音センサー

3 番目のジャンクション ボックスは、海底に固定された長さ 1 km の 2 本の誘導ケーブルで構成される、いわゆるアルバトロス ラインを含む、海洋科学の研究に専念しています。 これらのケーブルには、水温と海流、および酸素と pH レベルを測定するためのセンサーが搭載されています。

の ジオアズール ラボカンヌ近郊にある地球科学研究所は、海底の堆積物に埋め込まれた広帯域地震計を開発し、地震データをリアルタイムで取得できるようにしました。 地震計とともに、Geoazur の研究者は、42 キロメートルの主要な光起電力ケーブルの光ファイバーの 1 つを地震音響センサーの巨大なアレイに変換しました。

これらは従来のセンサーではなく、光ファイバーの製造中に発生するガラスの欠陥です。 これらの欠陥は、光ファイバー ネットワークに見られます。 これは、ガラスの加熱および延伸プロセスによるものです。 Geoazur Lab の Anthony Sladen 氏は、地震または音波が光ファイバーを伸縮させ、光の経路を変化させると付け加えました。 「この変化を測定することで、地震と音波の両方を測定できます。」

Sladin と彼のチームは、ガラス格子の欠陥を 6,000 個の仮想センサーに変換し、地震、船舶からの水中騒音、および波に関するデータをリアルタイムで提供できるようにしました。

他のデバイスは、さまざまな周波数でクジラやイルカの音を検出して記録できるハイドロフォンのグループで構成されています。 このデータは、科学者がこれらのクジラ目がどのくらいの頻度で位置を繰り返すか、また発声行動を理解するのに役立ちます。

もっと来る

上記の装置が稼働している間、海底にすでに設置されている他の実験装置が夏までに稼働する予定です。

その中で最も注目すべきは、地中海海洋研究所によって開発された BathyBot と呼ばれるロボットで、キャタピラー トラックのおかげで海底を動き回ることができます。 BathyBot には、温度、酸素と二酸化炭素の濃度、流速と方向、塩分濃度と粒子濃度を測定するためのセンサーが装備されています。

海岸から制御され、内蔵カメラで指示されたこのロボットは、高さ 2 メートルの人工サンゴ礁を登り、海底堆積物の水の特性を測定することもできます。

放射能レベルを監視するガンマ分光計や、深海生物の生物発光を測定する単一光子ステレオカメラなどの他の機器も、ほぼ同じ時期に稼働を開始する予定です。

Coyle 氏によると、深海はよく理解されていないため、「LSPM のような施設は、さまざまな現象の理解を深めることができます」。

「主に研究すべきことは、地球温暖化の長期的な影響です。LSPM の観測結果は、これらの深さでも海水温の上昇と酸素レベルの低下をすでに示しています。

Dhananjay Khadilkar は、パリを拠点とするジャーナリストです。